Паразит Toxoplasma может погибнуть из-за своей ненасытности

Toxoplasma gondii, по оценкам, хронически инфицирует почти треть населения мира, вызывая токсоплазмоз. Чаще всего он ассоциируется с контактом с кошачьими фекалиями и представляет особую угрозу для беременных женщин и людей с ослабленным иммунитетом, например, пациентов с ВИЧ/СПИДом. Он также может быть связан с психическими заболеваниями, такими как шизофрения и депрессия.

Паразит обладает необычной способностью инфицировать любую клетку теплокровного животного — от иммунных клеток до клеток мозга и мышц.

Исследование под руководством учёных из Института молекулярных наук и биотехнологии Bio21 Мельбурнского университета впервые показало, что необычайная способность Toxoplasma инфицировать и расти внутри этих клеток обусловлена его чрезвычайно широкими "кулинарными" предпочтениями. Работа опубликована в журнале Cell Host and Microbe.

Одной из самых больших проблем для патогенных микроорганизмов является добыча питательных веществ, таких как глюкоза, из клетки-хозяина.

Ведущий автор Мартин Блюме и его коллеги продемонстрировали, что Toxoplasma способен красть и использовать широкий спектр богатых энергией питательных веществ из клетки-хозяина, что позволяет ему адаптироваться к различным нишам в организме.

Профессор Малкольм МакКонвилл, старший автор и директор Института Bio21, отметил, что в отличие от других патогенов, которые, как правило, используют одно питательное вещество за раз, Toxoplasma gondii может использовать несколько питательных веществ одновременно.

"Это может давать этим паразитам огромную гибкость, а также способность расти в различных типах клеток хозяина. Быть адаптивным — хорошо, но это происходит за счёт необходимости постоянно производить все ферменты, нужные для метаболизма этих питательных веществ, что кажется расточительным упражнением".

Однако исследователи показали, что Toxoplasma перепрофилирует некоторые из этих ферментов, чтобы они улучшали метаболизм питательных веществ независимо от того, какое именно вещество используется.

Паразит смог настроить свой метаболизм таким образом, чтобы быть одновременно более адаптивным и более эффективным, что позволяет ему колонизировать нового животного или человека-хозяина и очень быстро размножаться.

Но это преимущество для выживания может оказаться его ахиллесовой пятой.

По крайней мере, один из постоянно активных ферментов, TgFBP2, также необходим, когда паразиты используют питательные вещества, которые в норме этим ферментом не метаболизируются.

Когда функция TgFBP2 блокируется, Toxoplasma теряет способность к инфицированию.

Это новое понимание позволяет разрабатывать лекарства, которые специфически нацелены на TgFBP2, блокируют его и предотвращают острую инфекцию Toxoplasma.